Ротор синхронной электрической машины Советский патент 1992 года по МПК H02K1/28 

Изобретение относится к области электромашиностроения, а именно к конструкции ротора с явновыраженными полюсами.

Известен ротор синхронной электрической машины содержащий вал, тангенциально ориентированные постоянные магниты, шихтованные полюса с открытыми со стороны вала внутренними пазами с расширенным дном, шихтованные армирующие элементы, расположенные внутри пазов. Обращенные к валу участки армирующих элементов соединены друг с другом кольцевыми перемычками (1).

Недостатком известного решения является некоторая усложненность технологии производства роторов, обусловленная тем, что при установке постоянных магнитов в межполюсных пазах шихтованных пакетов должна быть предусмотрена специальная оснастка, обеспечивающая на период заполнения всех пустот пакета литейным немагнитным материалом, фиксацию магнитов с зазором относительно перемычек армирующих элементов. Этот зазор необходим для того, чтобы максимально сни- зить проводимость потокам рассеяния с поверхности постоянных магнитов, обращенных к валу ротора.

Целью изобретения является упрощение технологии изготовления ротора синхронной электрической машины.

Поставленная цель достигается тем, что в роторе синхронной электрической машины, содержащем вал, шихтованные полюса с открытыми со стороны вала пазами, в которых размещены шихтованные армирующие элементы, обращенные к валу, участки которых соединены кольцевыми перемычками, и тангенциально ориентированные постоянные магниты, установленные в пазах между полюсами, выше указанные перемычки снабжены радиальными выступами.

Заявителю не известны аналоги и другие технические решения, в которых перемычки, соединяющие шихтованные армирующие элементы размещенные в пазах шихтованных полюсов ротора, выполнены с радиальными выступами.

VI Р

тЛ

VI

v| Ю

Ю

Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию существенные отличия.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется ниже следующим описанием и прилагаемыми к нему чертежами, где на фиг.1 изображен поперечный разрез рассматриваемого в качестве примера 4-х полюсного ротора заявляемой синхронной машины; на фиг.2 - продольный разрез, на фиг.З и фиг.4 представлены возможные конфигурации листов электротехнической стали, из которых набирается пакет сердечника ротора.

Ротор (фиг.1, 2) содержит вал 1, шихтованный пакет сердечника, включающий полюса 2, армирующие элементы 3, соединенные друг с другом кольцевой перемычкой 4. Тангенциально ориентированные постоянные магниты 5 установлены между полюсами и опираются на радиальные выступы 6 перемычек 4. Зазор между полюсами 2 и армирующими элементами 3 с перемычками 4, а также просветы между постоянными магнитами 5 и перемычками 4, заполнен немагнитным материалом 7.

Шихтованный пакет сердечника (фиг.2) набирается из чередующихся листов электротехнической стали (фиг.З), включающих в себя полюсные части, отделенные друг от друга пазами 8 для установки магнитов 5, армирующие элементы 3 с перемычками 4, и листов (фиг.4), включающих те же элементы и отличающихся лишь тем, что перемычки 4 снабжены радиальными выступами 6.

Для придания конструктивной целостности роторным листам (фиг.З, 4) с целью облегчения их сборки в пакет предусмотрены технологический поясок 9 и технологические мостики 10 между армирующими элементами 3 и полюсами 2.

Заявляемая конструкция ротора предполагает возможность выполнения из одной листовой заготовки системы полюсов и армирующих элементов с перемычками.

Процедура изготовления заявляемого ротора сводится к штамповке роторных листов (при этом за один ход штампа из одного и того, же заготовочного листа электротехнической стали вырубается совокупность полюсов и армирующие элементы с перемычками), сборке вырубленных листов (фиг.З, 4) в пакет, посадке пакета на вал, установке в межполюсных пазах пакета постоянных магнитов, заполнению всех пустот немагнитным материалом и удалению (путем обточки по внешнему диаметру, либо аксиальным фрезерованием) технологического пояска 9.

Для того, чтобы снизить уровень потоков рассеяния с поверхностей постоянных магнитов, обращенных к валу, их устанавливают в межполюсных пазах 8 с зазором относительно перемычек 4. Этой цели и служат радиальные выступы 6, предусмотренные в некоторых из листов шихтованного пакета (фиг.2). Наличие выступов б позволяет избавиться в технологической це0 почке изготовления ротора от операции (а, следовательно, и от специальной оснастки) по фиксации магнитов на определенном расстоянии от перемычек 4, что в конечном счете упрощает технологию изготовления

5 роторов заявляемой конструкции.

Работа синхронной электрической машины с ротором предлагаемой конструкции ничем не отличается от работы машины классического исполнения и осуществляет0 ся следующим образом. Магнитный поток, создаваемый тангенциально намагниченными, обращенными друг к другу одноименными полюсами постоянными магнитами 5, замыкаясь через полюса ротора 2 и маг5 нитопровод статора, обеспечивает в рабочем зазоре машины переменно-полюсное магнитное поле, используемое для возбуждения ЭДС в обмотке электрической машины.

0

Наличие технологических перемычек 10, соединяющих армирующие элементы 3 лишь с листами полюсов одной и той же полярности (т.е. через полюс), не приводит

5 к сколь-нибудь существенному возрастанию внутрироторного потока рассеяния вследствие разомкнутости ферромагнитного контура, образованного смежными полюсами 2, расположенными внутри этих

0 полюсов армирующими элементами 3 и кольцевой перемычкой 4 между ними. С конструктивной же точки зрения наличие мостиков 10 обеспечивает целостность в пределах листа (фиг.З, 4) полюсной системы

5 и армирующих элементов 3 с перемычками 4, в результате чего облегчается сборка листов в пакет, а значит и технология изготовления ротора синхронной машины. Поскольку выступы 6 предусмотрены лишь

0 в незначительной части листов пакета (фиг.2), поток рассеяния через выступы 6 сколь-нибудь существенно не возрастает и энергетические показатели машины практически не ухудшаются.

5

Таким образом, предложенная конструкция ротора позволяет упростить технологию его изготовления без ухудшения энергетических показателей машины в целом.

Формула изобретения Ротор синхронной электрической машины по авт.св. № 1585866, отличающи и с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления перемычки, соединяющие обращенные к валу участки шихтованных элементов, снабжены радиальными выступами,

Сущность изобретения: ротор синхронной электрической машины содержит вал, шихтованные полюса с открытыми со стороны вала пазами. В пазах размещены шихтованные армирующие элементы, тангенциально ориентированные постоянные магниты, установленные в пазах между полюсами. Для упрощения технологии изготовления перемычки снабжены радиальными выступами, 4 ил.

2. 4

Ръ.г.

to

/О

Р«г4.